【正文】 沖擊式減振鏜刀與減振鏜桿1— 沖擊塊 v摩擦式減振器（圖 480）v沖擊式減振器（圖 481） 機械加工中振動的防治機械加工中振動的防治采用減振裝置采用減振裝置圖 481增大工藝系統(tǒng)阻尼 提高工藝系統(tǒng)剛度 ◆◆ 2176。車刀消振棱～ 5176。重疊系數(shù)apfaB振動方向 XDfbbda）切削 b）磨削κ r κ r，（ 434）90v 砂輪寬度與軸向進給量。B 本次切削在垂直于振動方向上的切削寬度；b在垂直于振動方向投影寬度；——兩種尾座結構消除或減弱產生自激振動的條件消除或減弱產生自激振動的條件（ 433）89 機械加工中振動的防治機械加工中振動的防治◆◆ f 和 ◆◆ 減小機內干擾力的幅值減小機內干擾力的幅值 88 機械加工中振動的防治機械加工中振動的防治216。 ，軌跡為一順時針方向橢圓，即：a→b→c→d 。 ，軌跡 d→c→b→a 為一橢圓，切入半周期內的平均切削厚度比切出半周期內的大，系統(tǒng)無能量輸入③ 軌跡為直線，無能量輸入 機械加工過程中自激振動機械加工過程中自激振動② 自激振動的產生：自激振動的產生：① 振型耦合機理：振型耦合機理： 將車床刀架簡化為兩自由度振動系統(tǒng)，等效質量 m用相互垂直的等效剛度分別為 k k2兩組彈簧支撐（設 x1為低剛度主軸，圖 475）圖 475 0＞ φ＞ π產生條件（圖產生條件（圖 474）） 自激振動機理自激振動機理圖 474切削過程，由于偶然干擾，使加工系統(tǒng)產生振動并在加工表面上留下振紋。自激振動閉環(huán)系統(tǒng)機床振動系統(tǒng)（彈性環(huán)節(jié)）調節(jié)系統(tǒng)（切削過程）自激振動的特征自激振動的特征86◆◆ 圖 473 自激振動能否產生及振幅的自激振動能否產生及振幅的大小取決于振動系統(tǒng)在每一個大小取決于振動系統(tǒng)在每一個周期內獲得和消耗的能量對比周期內獲得和消耗的能量對比情況（圖情況（圖 473）。 自激振動的頻率等于或接近自激振動的頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率于系統(tǒng)的固有頻率216。自激振動是一種不衰減振動自激振動是一種不衰減振動216。 自激振動過程可用傳遞自激振動過程可用傳遞函數(shù)概念說明（圖函數(shù)概念說明（圖 472））216。 在沒有周期性外力作用在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內部激發(fā)反饋下，由系統(tǒng)內部激發(fā)反饋產生的周期性振動產生的周期性振動216。強迫振動的特征強迫振動的特征85 機械加工過程中自激振動機械加工過程中自激振動自激振動的概念自激振動的概念216。當干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時，產生共振v頻率特征： 與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率整倍數(shù)v機外振源均通過地基把振動傳給機床。由外界周期性的干擾力（激振力）作用引起v由于系統(tǒng)中總存在由阻尼，自由振動將逐漸衰弱，對加工影響不大。 工藝 系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復力來維持的振動稱為自由振動。影響機床、夾具的使用壽命vv影響加工表面粗糙度，振動頻率較低時會產生波度v 用于強化形狀復雜或不宜用其用于強化形狀復雜或不宜用其它方法強化的工件，例如板彈簧它方法強化的工件，例如板彈簧、螺旋彈簧、齒輪、焊縫等、螺旋彈簧、齒輪、焊縫等滾壓加工滾壓加工圖 470滾壓加工原理圖216。 利用大量快速運動珠丸打擊工利用大量快速運動珠丸打擊工件表面件表面 , 利用淬硬和精細研磨過的滾輪利用淬硬和精細研磨過的滾輪或滾珠，在常溫狀態(tài)擠壓金屬表或滾珠，在常溫狀態(tài)擠壓金屬表面，將凸起部分下壓下，凹下部面，將凸起部分下壓下，凹下部分上凸，修正工件表面的微觀幾分上凸，修正工件表面的微觀幾何形狀何形狀 ,形成壓縮殘余應力，提高形成壓縮殘余應力，提高耐疲勞強度（圖耐疲勞強度（圖 471））216。帶空氣擋板冷卻噴嘴磨削燒傷與磨削裂紋的控制磨削燒傷與磨削裂紋的控制磨削裂紋磨削裂紋81 表面強化工藝表面強化工藝 216。裂紋方向常與磨削方向垂直或呈網狀，常與燒傷同時出現(xiàn) 圖 469=86m/minvc不加切削液0 50 100 150 200距離表面深度 (μm)殘余應力(Gpa)0vcf=,κr=75176。vc 對殘余應力的影響γ0=5176。切削深度影響不顯著切削深度影響不顯著圖 467= f = f f 對殘余應力的影響工件： 45，切削條件： vc=86m/min，ap=2mm，不加切削液 鑄鐵等脆性材料易產生殘鑄鐵等脆性材料易產生殘余壓應力余壓應力圖 468材料塑性材料塑性 ↑→ 殘余應力殘余應力 ↑◆◆ 前角前角 +→ －，殘余拉應力－，殘余拉應力 ↓216。切削用量◆◆ 冷硬傾向冷硬傾向 ↓ 圖 466材料塑性材料塑性 ↑→砂輪硬度、組織影響不顯著砂輪硬度、組織影響不顯著◆◆ 工件材料216。砂輪粒度砂輪粒度 ↑→ 冷硬程度冷硬程度 ↓216。砂輪216?！簟?縱向進給量影響復雜縱向進給量影響復雜216。磨削速度磨削速度 ↑→ 冷硬程度冷硬程度 ↓（弱化作用加強）（弱化作用加強）216。=170(m/min)135(m/min)100(m/minv 對冷硬的影響硬度(HV)0f (mm后刀面磨損對冷硬影響◆◆ =40(m/min) f后刀面磨損影響顯著（圖后刀面磨損影響顯著（圖 465））0 磨損寬度 VB(mm)100180260340硬度(HV)50鋼， v其他幾何參數(shù)影響不明顯其他幾何參數(shù)影響不明顯216。 rε↑，冷硬程度，冷硬程度 ↑216。切削用量影響◆◆ f↑，冷硬程度，冷硬程度 ↑(圖圖 464)冷卻潤滑液等76機械制造技術基礎機械制造技術基礎 第第 4章章 機械加工質量分析與控制機械加工質量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 影響表層金屬力學物理影響表層金屬力學物理性能的工藝因素性能的工藝因素Technological Factors Influencing Physics Properties of Surface Layer77 影響表面冷作硬化的因素影響表面冷作硬化的因素 切削加工切削加工216。Ra ↓ 磨削加工表面粗糙度影響因素磨削加工表面粗糙度影響因素 砂輪影響砂輪影響其他影響因素其他影響因素v↓v；常取中等組織v；常取中軟v砂輪硬度適中， 光磨次數(shù) Ra關系Ra(μm)0 10 20 30光磨次數(shù)粗粒度砂輪 (WA60KV)細粒度砂輪 (WA/GCW14KB)v光磨次數(shù) ↑， Ra↓75v(mm)v(m/s),/min)ap50(m/s)f =(mm) v(m=磨削深度 ap↑， Ra砂輪縱向進給 f↑， Ra砂輪速度 v↑， Ra↓v切削 45鋼時切削速度與粗糙度關系100 120v（ m/min）0 20 40 60 80 140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收縮系數(shù)Ks積屑瘤高度 h（μm）其他影響因素：刀具幾何角度、刃磨質量，切削液等其他影響因素：刀具幾何角度、刃磨質量，切削液等圖 461216。=圓弧刃車刀（圖圓弧刃車刀（圖 460b）） （ 432）216。車削時殘留面積的高度216。 以幾何誤差補償受力變形（圖 458） 誤差補償誤差補償 71機械制造技術基礎機械制造技術基礎 第第 4章章 機械加工質量分析與控制機械加工質量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 影響加工表面粗糙度影響加工表面粗糙度的工藝因素的工藝因素Technological Factors Influencing Roughness72 切削加工表面粗糙度影響因素切削加工表面粗糙度影響因素 圖 460龍門銑橫梁變形補償附加夾緊力v以彈性變形補償熱變形v—— 校正尺 5 杠桿 4 母絲杠 3 螺母 2 工件 絲扛加工誤差補償裝置1高壓油泵偶件自動配磨裝置示意圖柱塞銷柱塞69圖 456指人為引入附加誤差因素，以抵消或減小原始誤差的影響圖 455易位法加工時誤差均化過程φ360176。 合理采用先合理采用先進工藝和設備進工藝和設備◆◆ Lt ）樣本均值分布總體分布總體分布平均值極端位置66機械制造技術基礎機械制造技術基礎 第第 4章章 機械加工質量分析與控制機械加工質量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 提高加工精度的途徑提高加工精度的途徑Methods of ImprovingMachining Precision67 誤差預防誤差預防 216。調整尺寸關系yTt xT3σLmaxLminLM用 2σ代替 3σ，得到：此時產生不合格品得概率為 %，完全可以接受。Lt ）樣本均值分布總體分布總體分布平均值極端位置（ 429）樣本平均值分布：調整尺寸調整尺寸調整公差調整公差65 調整尺寸調整尺寸 v調整尺寸關系yTt xT3σLmaxLminLM 調整公差。Lt圖分析圖分析64 調整尺寸調整尺寸 式中 同時滿足為穩(wěn)定圖UCL=CL=0 5 10 樣組序號15 20LCL=00 5 10 樣組序號15 20x 圖LCL=UCL=CL=◆◆ 點子正常波動 → 工藝過程穩(wěn)定；點子異常波動 →工藝過程不穩(wěn)定圖 451圖控制限圖控制限圖： 63 點圖分析法點圖分析法 ◆◆ 表示樣組平均值，表示樣組平均值， R表示樣組極差表示